Ammoniumhydroxidstruktur, egenskaber, nomenklatur, anvendelser

den ammoniumhydroxid er en forbindelse med NH molekyl formel₄OH eller H₅IKKE fremstillet ved opløsningen af ​​ammoniakgas (NH₃) i vand. Af denne grund modtager den navnene på ammoniakvand eller flydende ammoniak.

Det er en farveløs væske med en meget intens og skarp lugt, som ikke er isolerende. Disse egenskaber har et direkte forhold til NH-koncentrationen₃ opløst i vandet; koncentration, der faktisk er en gas, kan dække enorme mængder af det opløst i et lille volumen vand.

En væsentlig lille del af disse vandige opløsninger består af NH-kationer₄⁺ og OH anioner^-. På den anden side kan ammoniak i meget fortyndede opløsninger eller i frosne faste stoffer ved meget lave temperaturer findes i form af hydrater, såsom: NH₃∙ H₂O, 2NH₃∙ H₂O og NH₃∙ 2H₂O.

Som et nysgerrig faktum er Jupiter-skyerne dannet af fortyndede opløsninger af ammoniumhydroxid. Galileo-rumproben kunne imidlertid ikke finde vand i planetens skyer, hvilket man kunne forvente af den viden, at dannelsen af ​​ammoniumhydroxid er kendt; det vil sige, de er NH krystaller₄OH fuldstændigt vandfrit.

Ammoniumionen (NH₄⁺) produceres i det renale rørformede lumen ved foreningen af ​​ammoniak og hydrogen, udskilt af de renale tubulære celler. Også, ammonium forekommer i tubulære celler i processen med omdannelse af glutamin til glutamat og dreje i omdannelsen af ​​glutamat til a-ketoglutarat.

Ammoniak fremstilles industrielt ved Haber-Bosch-metoden, hvor nitrogen- og hydrogengassen reageres; ved anvendelse af ferricionen, aluminiumoxid og kaliumoxid som katalysatorer. Reaktionen udføres ved høje tryk (150-300 atmosfærer) og høje temperaturer (400-500 ° C) med et udbytte på 10-20%.

I reaktionen fremstilles ammoniak, som, når den oxideres, producerer nitritter og nitrater. Disse er afgørende for at opnå salpetersyre og gødningsstoffer, såsom ammoniumnitrat.

indeks

• 1 Kemisk struktur
  • 1.1 Ammoniak is
• 2 Fysiske og kemiske egenskaber
  • 2.1 Molekylformel
  • 2,2 molekylvægt
  • 2.3 Udseende
  • 2.4 Koncentration
  • 2,5 lugt
  • 2.6 Smag
  • 2,7 Tærskelværdi
  • 2,8 kogepunkt
  • 2,9 Opløselighed
  • 2.10 Opløselighed i vand
  • 2.11 Tæthed
  • 2.12 Damptæthed
  • 2.13 Damptryk
  • 2.14 Ætsende virkning
  • 2,15 pH
  • 2.16 Dissociationskonstant
• 3 nomenklaturen
• 4 Opløselighed
• 5 risici
  • 5.1 Reaktivitet
• 6 anvendelser
  • 6.1 i mad
  • 6.2 Terapeutiske midler
  • 6.3 Industrielle og diverse
  • 6.4 I landbruget
• 7 referencer

Kemisk struktur

Som angivet ved dets definition består ammoniumhydroxid af en vandig opløsning af ammoniakgas. Derfor er der i væsken ingen anden defineret struktur end den af ​​et tilfældigt arrangement af NH-ioner₄⁺ og OH^- solvatiseres af vandmolekyler.

Ammonium- og hydroxylionerne er produkter med en ligevægt af hydrolyse af ammoniak, så det er almindeligt, at disse opløsninger har en skarp lugt:

NH₃(g) + H₂O (l) <=> NH₄⁺(ac) + OH^-(Aq)

Ifølge den kemiske ligning ville et højt fald i vandkoncentrationen flytte ligevægten til dannelsen af ​​mere ammoniak; det vil sige, da ammoniumhydroxidet opvarmes, frigives ammoniak dampe.

Af denne grund er NH ioner₄⁺ og OH^- de formår ikke at danne en krystal i de jordiske forhold, hvilket bringer som konsekvens af, at den faste base NH₄OH findes ikke.

Dette faste stof bør kun sammensættes af ioner, der interagerer elektrostatisk (som vist på billedet).

Ammoniak is

Men under temperaturer godt under 0 ° C, og omgivet af enorme tryk, som dem, der hersker i kernen af ​​de iskalde måne, ammoniak og vandfrysning. Derefter krystalliseres de i en fast blanding med varierede støkiometriske proportioner, idet de er den enkleste NH₃∙ H₂O: ammoniakmonohydrat.

NH₃∙ H₂O og NH₃∙ 2H₂Eller de er ammoniakis, fordi det faste stof består af et krystallinsk arrangement af vandmolekyler og ammoniak forbundet med hydrogenbindinger.

I betragtning af en ændring af T og P, forekommer en overgang af en NH-fase ifølge beregningsundersøgelser, som simulerer alle de fysiske variabler og deres virkninger på denne is.₃∙ nH₂Eller til en NH-fase₄OH.

Derfor, kun i disse ekstreme forhold, NH₄OH kan eksistere som et produkt af en protonation i isen mellem NH₃ og H₂O:

NH₃(s) + H₂O (s) <=> NH₄OH (s)

Bemærk, at denne gang, i modsætning til hydrolyse af ammoniak, er de involverede arter i en fast fase. En ammoniakis, der bliver salt uden at frigive ammoniak.

Fysiske og kemiske egenskaber

Molekylformel

NH₄OH eller H₅NO

Molekylvægt

35.046 g / mol

udseende

Det er en farveløs væske.

koncentration

Op til ca. 30% (for NH ioner₄⁺ og OH^-).

lugt

Meget stærk og skarp.

smag

acre.

Tærskelværdi

34 ppm til ikke-specifik detektion.

Kogepunkt

38 ºC (25%).

opløselighed

Den findes kun i vandig opløsning.

Opløselighed i vand

Blandbar i ubegrænsede proportioner.

tæthed

0,90 g / cm³ ved 25 ºC.

Damptæthed

I forhold til luften taget som enheden: 0,6. Det er, det er mindre tæt end luft. Imidlertid refererer den rapporterede værdi logisk til ammoniak som en gas, ikke til dens vandige opløsninger eller til NH₄OH.

Damptryk

2.160 mmHg ved 25 ºC.

Ætsende virkning

Det er i stand til at opløse zink og kobber.

pH

11,6 (opløsning 1 N); 11,1 (opløsning 0,1 N) og 10,6 (0,01 N opløsning).

Dissociationskonstant

pKb = 4,767; Kb = 1,71 x 10^-5 ved 20 ºC

pKb = 4,751; Kb = 1,774 x 10^-5 ved 25 º C.

Forøgelsen i temperaturen øger næsten umærkeligt grundheden af ​​ammoniumhydroxid.

nomenklatur

Hvad er alle de fælles og officielle navne, som NH modtager?₄OH? Ifølge det, der er opstillet af IUPAC, er dets navn ammoniumhydroxid, fordi det indeholder hydroxylanionen.

Ammonium med sin belastning +1 er monovalent, grunden til at anvende nomenklaturen Stock det hedder som: ammoniumhydroxid (I).

Selv om brugen af ​​udtrykket ammoniumhydroxid er teknisk ukorrekt, da forbindelsen ikke er isolerbar (i det mindste ikke på jorden som forklaret i detaljer i første afsnit).

Derudover modtager ammoniumhydroxid navnene på ammoniakvand og flydende ammoniak.

opløselighed

NH₄OH, da der ikke er salt i terrestriske forhold, kan det ikke estimeres, hvor opløseligt det er i forskellige opløsningsmidler.

Men man ville forvente, at det var ekstremt opløseligt i vand, da opløsningen ville frigøre store mængder NH₃. Teoretisk set ville det være en fantastisk måde at opbevare og transportere ammoniak på.

I andre opløsningsmidler, der er i stand til at acceptere hydrogenbindinger, såsom alkoholer og aminer, kan det forventes, at det også ville være meget opløseligt i dem. Her NH kation₄⁺ er en donor af brintbroer og OH^- det virker som begge dele.

Eksempler på disse interaktioner med methanol ville være: H₃N⁺-H-OHCH₃ og HO^- - HOCH₃ (OHCH₃ indikerer at oxygen modtager hydrogenbindingen, ikke at methylgruppen er bundet til H).

risici

-Ved kontakt med øjnene forårsager irritation, der kan medføre øjenskade.

-Det er ætsende. Derfor kan ved kontakt med huden forårsage irritation, og ved høje koncentrationer af reagenset forårsager huden forbrændinger. Gentagen kontakt af ammoniumhydroxidet med huden kan forårsage tørhed, kløe og rødme (dermatitis).

-Indånding af en ammoniumhydroxidspray kan forårsage akut irritation i luftvejene, kendetegnet ved kvælning, hoste eller åndenød. Langvarig eller gentagen eksponering af stoffet kan medføre tilbagevendende bronchiale infektioner. Indånding af ammoniumhydroxid kan også forårsage irritation af lungerne.

-Eksponering for høje koncentrationer af ammoniumhydroxid kan være en medicinsk nødsituation, da væskeakkumulering i lungerne (lungeødem) kan forekomme.

-Koncentrationen på 25 ppm er taget som en eksponeringsgrænse i et 8-timers arbejdskifte i et miljø, hvor arbejderen udsættes for skadelig virkning af ammoniumhydroxid.

reaktivitet

-Ud over den potentielle sundhedsskade som følge af eksponering for ammoniumhydroxid er der andre forholdsregler, der skal tages i betragtning ved arbejde med stoffet.

-Ammoniumhydroxid kan reagere med mange metaller, såsom: sølv, kobber, bly og zink. Det reagerer også med saltene af disse metaller til dannelse af eksplosive forbindelser og frigivelse af hydrogengas; som igen er brandfarlig og eksplosiv.

-Det kan reagere voldsomt med stærke syrer, for eksempel: saltsyre, svovlsyre og salpetersyre. Ligeledes reagerer den på samme måde med dimethylsulfat og halogener.

-Reagerer med stærke baser, såsom natriumhydroxid og kaliumhydroxid, der producerer gasformig ammoniak. Dette kan kontrolleres, hvis ligevægten i opløsning observeres, hvor tilsætningen af ​​OH-ioner^- skifter balancen til NH formation₃.

-Kobber- og aluminiummetaller samt andre galvaniserede metaller bør ikke anvendes ved håndtering af ammoniumhydroxid på grund af dets ætsende virkning på dem..

applikationer

I mad

-Det bruges som additiv i mange fødevarer, hvor det virker som et udløbsmiddel, pH-kontrol og efterbehandling af fødeoverfladen..

-Listen over fødevarer, hvori ammoniumhydroxid anvendes, er omfattende og omfatter bagværk, oste, chokolade, slik og pudder.

-Ammoniumhydroxid klassificeres som et sikkert stof af FDA til behandling af fødevarer, forudsat at de etablerede standarder følges.

-I kødprodukter anvendes det som et antimikrobielt middel, idet man kan eliminere bakterier som E. coli og reducere det til uopdagelige niveauer. Bakterierne findes i tarm af kvæg, der tilpasser sig syre miljøet. Ammoniumhydroxid ved at regulere pH forhindrer bakteriel vækst.

terapeutisk

-Ammoniumhydroxid har flere terapeutiske anvendelser, herunder:

-10% opløsningen anvendes som respiratorisk refleksstimulerende middel

-Eksternt bruges det på huden til behandling af insektbid og bid - Det virker på fordøjelsessystemet som antacida og carminative, det vil sige det hjælper elimineringen af ​​gasser.

Derudover bruges den som en topisk rubefacient til akut og kronisk muskuloskeletale smerte. Som følge af rubefacient-virkningen af ​​ammoniumhydroxid er der en lokal forøgelse af blodgennemstrømning, rødme og irritation.

Industrielle og diverse

-Det virker i reduktionen af ​​NOx (stærkt reaktive gasser som nitrogenoxid (NO) og nitrogendioxid (NO₂)) for stakemissioner og NOx reduktion i skorstenemissioner.

-Det anvendes som et blødgøringsmiddel; Tilsætning af maling og til behandling af overflader.

-Det øger hårets porøsitet, der gør det muligt for pigmenterne at få større penetration, hvilket giver en bedre finish.

-Ammoniumhydroxid anvendes som et antimikrobielt middel til behandling af spildevand. Derudover intervenerer den i syntesen af ​​chloramin. Dette stof opfylder en funktion, der ligner klor i rensningen af ​​swimmingpoolvand, idet den har den fordel at være mindre giftig.

-Det anvendes som en korrosionsinhibitor i olieraffinering.

-Det bruges som rengøringsmiddel i forskellige industrielle og kommercielle produkter, der anvendes på flere overflader, herunder: rustfrit stål, porcelæn, glas og ovn.

-Derudover bruges den til fremstilling af vaske- og rengøringsmidler, sæbe, lægemidler og blæk.

I landbruget

Selvom det ikke indgives direkte som gødning, opfylder ammoniumhydroxid denne funktion. Ammoniak fremstilles fra atmosfærisk nitrogen ved Haber-Bosch-metoden og transporteres nedkølet under kogepunktet (-33 ° C) til anvendelsesstederne.

Den tryksatte ammoniak injiceres i dampform i jorden, hvor den straks reagerer med det edafiske vand og passerer til ammoniumformen (NH₄⁺), som bevares i jordkationbytningsstederne. Derudover fremstilles ammoniumhydroxid. Disse forbindelser er en nitrogenkilde.

Sammen med fosfor og kalium udgør kvælstof triaden af ​​de vigtigste næringsstoffer af planter, der er afgørende for dens vækst.

referencer

1. Ganong, W. F. (2002). Medicinsk fysiologi. 19. udgave. Editorial Modern Manual.
2. A. D. Fortes, J. P. Brodholt, I. G. Wood og L. Vocadlo. (2001). Ab initio simulering af ammoniakmonohydrat (NH₃∙ H₂O) og ammoniumhydroxid (NH₄OH). American Institute of Physics. J. Chem. Phys., Bind 115, nr. 15, 15.
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (6. februar 2017). Ammoniumhydroxidfakta. Hentet fra: thoughtco.com
4. Pochteca Group. (2015). Ammoniumhydroxid. pochteca.com.mx
5. NJ Health (N.D.). Faktablad om farlige stoffer: ammoniumhydroxid. [PDF]. Hentet fra: nj.gov
6. Kemi Learner. (2018). Ammoniumhydroxid. Hentet fra: chemistrylearner.com
7. Pubchem. (2018). Ammoniumhydroxid. Hentet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov